轴承误差与弹性变形对斜齿轮传动精度的影响分析

发布时间：2021-01-01 14:56

　　建立了一种考虑轴承误差与弹性变形的斜齿轮传动精度分析模型,将轴承的误差与弹性变形等效为带弹簧复位的多从动件支撑的凸轮机构,凸轮轮廓表征轴承滚道的误差,弹簧刚度表征轴承刚度,将轴系等效为两组由凸轮从动件弹性支撑的浮动轴,建立了轴系弹性误差运动位移和力平衡方程;采用切片法,将斜齿轮在轴系空间误差条件下的啮合问题离散为一系列直齿轮薄片的平面接触问题,通过分析每一对薄片齿对的相对位置和变形协调关系,求解出由轴线位姿误差和轮齿弹性变形导致的传动误差,并以一个算例说明了轴承精度、误差相位和载荷大小对齿轮传动精度的影响规律。 

【文章来源】：机械设计与制造工程. 2020年09期

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

斜齿轮传动系统简图

图1 斜齿轮传动系统简图为描述模型中各个构件在误差状态下的位移情况,在每个构件上建立坐标系来描述其运动。全局固定坐标系{Of;Xf,Yf,Zf}与机架固连,其原点可在空间任意位置。动坐标系{OCij;XCij,YCij,ZCij}为凸轮坐标系,其原点位于凸轮几何中心点,i=1,2,分别表示输入轴和输出轴,j=1,2,分别表示第i轴上两个凸轮的编号,其原点OCij的位移情况表征轴端的误差运动情况;动坐标系{O ij VΚ ;X ij VΚ ,Y ij VΚ , Z ij VΚ }为建立在从动件末端的坐标系,V=X, Y, Z,表示从动件的运动方向,K=1, 2,为在V方向上的两个从动件的编号,弹簧未变形时其坐标原点与弹簧固结点重合;动坐标系{Oi;Xi,Yi,Zi}为建立在两齿轮几何中心的齿轮坐标系。用动坐标系相对于定坐标系的运动与位姿来描述各构件在空间中的位置、位移情况以及轮齿的位姿。

每一个直齿轮薄片的啮合刚度k由轮齿的弯曲刚度kb、剪切刚度ks、基体刚度kf、径向压缩刚度ka以及接触刚度kh组成,薄片齿对的单齿啮合刚度可通过势能法[13]计算:式中:下标1,2分别表示主动轮和从动轮;下标n为薄片齿对的编号。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种确定斜齿轮传递误差和啮合刚度的快速有效方法[J]. 常乐浩,贺朝霞,刘岚,刘清涛.  振动与冲击. 2017(06)
[2]考虑安装误差的斜齿轮啮合刚度计算与分析[J]. 刘宝山,杜群贵,文奇.  机械传动. 2017(03)
[3]一种基于有限元法和弹性接触理论的齿轮啮合刚度改进算法[J]. 常乐浩,刘更,郑雅萍,丁云飞.  航空动力学报. 2014(03)
[4]回转副精度特性的弹性冗余空间机构模型[J]. 王德伦,王智,董惠敏,于树栋.  机械工程学报. 2013(17)
[5]平行轴变齿厚斜齿轮传动接触分析[J]. 林超,魏沛堂,朱才朝.  重庆大学学报. 2012(12)
[6]考虑误差、轴变形和轴承刚度的弧齿锥齿轮LTCA[J]. 唐进元,陈嫦,蒲太平.  机械传动. 2010(05)
[7]交错轴斜齿轮齿面接触区的计算机辅助分析[J]. 赵亚平,魏文军,王书茂.  机械工程学报. 2004(02)
[8]线啮合齿轮副的误差原理[J]. 曹利新,刘健.  机械工程学报. 2000(02)
[9]修形斜齿轮的轮齿接触分析[J]. 方宗德.  航空动力学报. 1997(03)
[10]修形斜齿轮的承载接触分析[J]. 方宗德.  航空动力学报. 1997(03)



本文编号：2951494